移動網絡網元分布式部署研究

轉接網絡接入點的分布式部署將引起成本上升。與分布式部署S/PGW方式比較，集中部署S/PGW方式適合于業務量較低的場景，例如部署初期或者小的網絡運營商OpCo。分布式部署S/PGW方式是EPC網絡的目標部署方式，適用于較大的網絡運營商OpCo中業務量較大的場景。綜合比較以上分布式部署方式，當數據業務流量達到一定規模時，將MME幾種部署在網絡核心層，將移動網關SGW/PGW，應用/內容緩存服務器、本地網絡接入點從網絡核心層下移至網絡邊緣層進行分布式部署，能夠獲得最優成本目標。

綜合比較以上部署模型，從成本角度可以得出如下結論：集中部署S/PGW方式在EPS初期進行部署，隨著業務量的增長和新業務的引進，逐漸向分布式部署方式（5）演進。

5 網元分布式部署促進網絡融合

如圖3所示，隨著移動網絡無線帶寬瓶頸不斷突破，產生了“全業務競爭”環境下的“寬帶接力棒”現象，數據業務不斷從固定網絡向移動網絡平移，越來越多的運營商開始進軍固網/寬帶/互聯網市場，向全業務運營商轉型。加強網絡融合，各層網絡的“融合+共享”成為“全業務網絡”演進的主旋律。業務創新上，也從單純的移動業務到提供移動、固網、Internet融合的業務，實現移動用戶量快速增長，加強數據業務/企業業務盈利能力，通過融合走出盈利困境。

圖3 “寬帶接力棒”現象

對于網絡而言，關鍵是如何從傳統煙筒型網絡向全業務融合型網絡演進，并具備固定、移動統一網絡承載能力。融合背景下的移動網絡分布式部署應綜合考慮如下網元：

（1）移動寬帶網絡需要移動網關SGW/PGW，為移動寬帶用戶提供接入管理、移動性管理服務。

（2）SR（業務路由器），為大客戶服務的多媒體交換機，彼此間既有隔離又有交互。

（3）寬帶接入網關，家庭寬帶、游牧寬帶服務需要BRAS。公眾（因特網業務）接入后需要認證、需要管理、效益保障安全，各種控制網關正逐步融合。

移動網絡的分布式部署使得SGW/PGW的位置下移，移動與固定網絡層面的融合成為可能。融合網絡部署中應考慮如下策略：

●可以在一個物理節點中部署SGW/PGW和固定寬帶接入網關。

●移動和固定用戶使用相同的因特網接入策略。

●移動和固定接入的策略控制和計費可以由相同的網絡節點執行，使用相同的接口。

●位于匯聚層的網關（如SGW和PGW）可以與BRAS集成。

6 分布式部署應關注的問題

移動網絡的分布式部署屬于設備級別分布、網絡部署方面的考慮，將會帶來成本降低、網絡融合等優勢，也是未來網絡發展趨勢，但是不可避免會產生業務連續性、移動效率、運營管理等問題。

（1）移動網絡的分布式部署將導致切換頻繁和路由迂回，影響業務連續性和移動效率。移動用戶的漫游，在進行跨區域移動時，移動網絡應保證無縫的業務連續性。EPC架構通過固定錨點PGW的方式支持終端的移動性，由歸屬地PGW為用戶提供接入地的IP地址，從而實現了切換過程中的IP地址不變，保證了業務在IP層面的連續性。固定錨點帶來了數據包路徑迂回的問題，加重了傳輸延時和帶寬浪費。分布式部署縮小了單一錨點覆蓋范圍，將使得路徑迂回的問題更加嚴重。另一方面，分布式部署縮小了單一SGW覆蓋范圍，增加跨網關切換頻率，將使得切換過程中的報文延遲、數據丟失和報文亂序更加頻繁，降低了數據服務級別。現有技術可以實現分布式架構下的IMS等業務的運行，然而在組網過程中仍然需要考慮網元間接口數量、負荷等進行合理部署，因此合理規劃是在組網時必需認真考慮的問題。

（2）運營管理。現有移動網絡以集中式部署為主，分布式部署影響現有核心網的拓撲結構；由于維護多個分布式節點，而增加維護成本。

7 結束語

移動網絡分布式部署從物理角度對網絡架構進行扁平化，在一定程度上滿足了扁平化需求。差異化的分布式方案（如區分下移網元）將導致不同的網絡扁平化程度，因此需要結合具體的網絡狀況和業務發展預期進行合理規劃。